生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)知識點

1、第4課生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)考點一生態(tài)系統(tǒng)的能量流動 【核心知識突破】1.能量流動：(1)概念：生態(tài)系統(tǒng)中能量的_和散失的過程。輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化(2)對概念的理解：2.能量流動的兩個特點：3.研究能量流動的意義：(1)幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計_，使能量得到最有效的利用。(2)幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的_關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向_的部分。人工生態(tài)系統(tǒng)能量流動對人類最有益4.【教材易漏知識】 必修3P99“科學(xué)技術(shù)社會”：生態(tài)農(nóng)業(yè)是指運用_原理，在環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的思想指導(dǎo)下，應(yīng)用現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)建立起來的多層次、多功能的綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。生態(tài)學(xué)生態(tài)系統(tǒng)中能量多級利用和物質(zhì)循環(huán)再生是生

2、態(tài)學(xué)的一條基本原理，遵循這一原理，可以合理設(shè)計食物鏈，從而使廢物資源化，以便提高能量轉(zhuǎn)化效率，減少環(huán)境污染。5.生態(tài)金字塔的類型和特點：項目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔形狀項目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔每一階含義每一營養(yǎng)級生物所含_的多少每一營養(yǎng)級生物個體的數(shù)目每一營養(yǎng)級生物所含的有機(jī)物總量象征含義能量沿食物鏈流動過程中具有_的特點一般情況下，生物個體數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減一般情況下，生物體內(nèi)有機(jī)物的總質(zhì)量隨營養(yǎng)級升高而逐級_能量逐級遞減遞減項目能量金字塔數(shù)量金字塔生物量金字塔特征正金字塔形一般為正金字塔形，但可能出現(xiàn)“_”，如“樹昆蟲鳥”一般為正金字塔形倒置【微點警示

3、】各營養(yǎng)級能量流動的誤區(qū)(1)未被利用的能量：包括生物每年的積累量和動植物殘體以化石燃料的形式被儲存起來的能量。(2)一個營養(yǎng)級所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一營養(yǎng)級同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。(3)動物同化的能量與攝入量之間的關(guān)系：動物同化的能量=攝入量-糞便有機(jī)物中的能量，即攝入的食物只有一部分被同化。(4)流入一個營養(yǎng)級的能量：是指被這個營養(yǎng)級的生物所同化的全部能量。【秒判正誤】1.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動就是指能量的輸入和散失過程。( )分析：生態(tài)系統(tǒng)的能量流動就是指能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程。2.流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是照射在生產(chǎn)者上的太陽能。( )分析：流經(jīng)生

4、態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能總量。3.除最高營養(yǎng)級外，某一營養(yǎng)級的總能量由四個部分組成：自身呼吸消耗的能量、流向下一個營養(yǎng)級的能量、被分解者利用的能量和未被利用的能量。( )分析：某一營養(yǎng)級的總能量一般由四個部分組成：自身呼吸消耗的能量、流向下一個營養(yǎng)級的能量、被分解者利用的能量和未被利用的能量，但高營養(yǎng)級沒有流向下一營養(yǎng)級的能量。4.生態(tài)系統(tǒng)中的能量可被多級循環(huán)利用，從而大大提高能量的利用率。( )分析：生態(tài)系統(tǒng)中的能量可被多級利用，從而大大提高能量的利用率。5.一只狼捕食了一只兔子，則該狼就獲得了這只兔子能量的10%20%。( )分析：能量傳遞效率發(fā)生在營養(yǎng)級之間。6.研究能量流動，

5、可調(diào)整能量流動關(guān)系，使生產(chǎn)者固定的能量全部流向人類。( )分析：研究能量流動，可調(diào)整能量流動方向，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠??！久}案例研析】【典例】(2018全國卷)大型肉食性動物對低營養(yǎng)級肉食性動物與植食性動物有捕食和驅(qū)趕作用，這一建立在“威懾”與“恐懼”基礎(chǔ)上的種間關(guān)系會對群落或生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，此方面的研究屬于“恐懼生態(tài)學(xué)”范疇。回答下列問題：(1)當(dāng)某種大型肉食性動物遷入到一個新的生態(tài)系統(tǒng)時，原有食物鏈的營養(yǎng)級有可能增加。生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈的營養(yǎng)級數(shù)量一般不會太多，原因是_。(2)如果將頂級肉食性動物引入食物網(wǎng)只有三個營養(yǎng)級的某生態(tài)系統(tǒng)中，使得甲、乙兩種植食性動物間的競爭結(jié)

6、果發(fā)生了反轉(zhuǎn)，即該生態(tài)系統(tǒng)中甲的數(shù)量優(yōu)勢地位喪失。假定該反轉(zhuǎn)不是由于頂級肉食性動物的直接捕食造成的，那么根據(jù)上述“恐懼生態(tài)學(xué)”知識推測，甲的數(shù)量優(yōu)勢地位喪失的可能原因是_(答出一點即可)。(3)若某種大型肉食性動物在某地區(qū)的森林中重新出現(xiàn)，會減輕該地區(qū)野豬對農(nóng)作物的破壞程度。根據(jù)上述“恐懼生態(tài)學(xué)”知識推測，產(chǎn)生這一結(jié)果的可能原因有_(答出兩點即可)。【審答技巧】(1)根據(jù)題干信息準(zhǔn)確理解“恐懼生態(tài)學(xué)”的含義，注意其關(guān)鍵信息“威懾”與“恐懼”。(2)滿分答題：設(shè)問(2)回答時注意題干中“假定該反轉(zhuǎn)不是由于頂級肉食性動物的直接捕食造成的，那么根據(jù)上述恐懼生態(tài)學(xué)知識推測” ，而恐懼生態(tài)學(xué)建立在“威懾

7、”與“恐懼”基礎(chǔ)上的種間關(guān)系會對群落或生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，因此回答時要注意甲、乙對頂級肉食性動物的恐懼程度。設(shè)問(3)回答時注意題干中要求回答出兩點，往往忽略了該要求而回答不完整?！窘馕觥?1)生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的途徑是食物鏈和食物網(wǎng)。能量流動的特點是單向流動，逐級遞減。能量的傳遞效率是10%20%，食物鏈中營養(yǎng)級數(shù)量越多，在傳遞過程中損失的能量越多。(2)根據(jù)題干信息“大型肉食性動物對低營養(yǎng)級肉食性動物與植食性動物有捕食和驅(qū)趕作用”分析，甲的數(shù)量優(yōu)勢地位的喪失可能是這種“捕食和驅(qū)趕作用”對甲的影響大于對乙的影響，使更多的甲逃離該生態(tài)系統(tǒng)。(3)某種大型肉食性動物在某地區(qū)森林中重新出現(xiàn)可能會產(chǎn)生

8、的影響有：使當(dāng)?shù)刂彩承詣游锏臄?shù)量減少，植物數(shù)量增多，野豬可獲得充足的食物而不去破壞農(nóng)作物；對野豬有驅(qū)趕作用，使野豬遠(yuǎn)離農(nóng)田；捕食一部分野豬，使野豬數(shù)量減少。答案：(1)生產(chǎn)者固定的能量在沿食物鏈流動過程中大部分都損失了，傳遞到下一營養(yǎng)級的能量較少(2)甲對頂級肉食性動物的恐懼程度比乙高，頂級肉食性動物引入后甲逃離該生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量比乙多(3)大型肉食性動物捕食野豬；野豬因恐懼減少了采食【高考長句應(yīng)答特訓(xùn)】(1)生態(tài)學(xué)家斯坦利的“收割理論”中認(rèn)為：捕食者的存在有利于增加物種多樣性，其依據(jù)是什么？提示：捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，這樣就會避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對優(yōu)勢的局面，為

9、其他物種的形成騰出了空間。(2)據(jù)題干的“恐懼生態(tài)學(xué)”信息分析，在食物鏈中，被捕食者數(shù)量減少一定是捕食者數(shù)量增多的原因造成的嗎？提示：不一定。還可能是被捕食者在捕食者的“威懾”與“恐懼”下逃離所致?！究键c題組診斷】角度一能量流動過程的文字題分析1.(2016全國卷)我國諺語中的“螳螂捕蟬，黃雀在后”體現(xiàn)了食物鏈的原理。若鷹遷入了蟬、螳螂和黃雀所在的樹林中，捕食黃雀并棲息于林中。下列敘述正確的是()A.鷹的遷入增加了該樹林中蟬及其天敵的數(shù)量B.該生態(tài)系統(tǒng)中細(xì)菌產(chǎn)生的能量可流向生產(chǎn)者C.鷹的遷入增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié)D.鷹的遷入改變了該生態(tài)系統(tǒng)能量流動的方向【解題指南】(1)關(guān)鍵信息：題干

10、“若鷹遷入了蟬、螳螂和黃雀所在的樹林中，捕食黃雀并棲息于林中”。(2)關(guān)鍵知識：生產(chǎn)者固定太陽能是食物鏈(網(wǎng))能量流動的開始，高營養(yǎng)級生物的加入增加了能量消耗的環(huán)節(jié)，并不增加或改變能量流動的方向?！窘馕觥窟xC 。本題主要考查生態(tài)系統(tǒng)的成分、食物鏈(網(wǎng))和能量流動。A項，題干中包含的食物鏈：植物蟬螳螂黃雀鷹，鷹的遷入會導(dǎo)致黃雀減少、螳螂增加、蟬減少等變化，故錯誤。B項，該生態(tài)系統(tǒng)中細(xì)菌產(chǎn)生的能量不參與能量流動，生產(chǎn)者一般是通過光合作用固定太陽能，故錯誤。C項，鷹的遷入使該生態(tài)系統(tǒng)由4個營養(yǎng)級變?yōu)?個營養(yǎng)級，增加了該生態(tài)系統(tǒng)能量消耗的環(huán)節(jié)，故正確。D項，鷹的遷入使?fàn)I養(yǎng)級增多了，食物鏈還是只有一條，

11、能量流動的方向未改變，故錯誤?！狙由焯骄俊?1)“螳螂捕蟬，黃雀在后”體現(xiàn)的食物鏈組成是_。植物蟬螳螂黃雀(2)若按照能量傳遞效率來計算，在鷹未遷入之前，黃雀每增重5克，至少需要第一營養(yǎng)級的量為多少克？鷹加入后會影響這一數(shù)值嗎？提示：625，由于能量流動是逐級遞減的，鷹捕食黃雀，因此鷹遷入后不會影響黃雀對生產(chǎn)者的需求量。2.(2015海南高考)關(guān)于草原生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述，錯誤的是()A.能量流動包括能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程B.分解者所需的能量可來自各營養(yǎng)級生物所儲存的能量C.生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量D.生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一營養(yǎng)級

12、【解析】選D。本題考查能量流動的有關(guān)知識。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動包括能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程，A項正確；分解者所需的能量可來自各營養(yǎng)級生物同化儲存的能量，B項正確；在生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)可以循環(huán)利用，而能量必須來自系統(tǒng)之外，所以生態(tài)系統(tǒng)維持正常功能需要不斷得到來自系統(tǒng)外的能量，C項正確；生產(chǎn)者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一營養(yǎng)級和分解者，D項錯誤。角度二能量流動的圖例分析3.(2019聊城模擬)如圖表示在某生態(tài)系統(tǒng)中，能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的示意圖。對該圖分析不合理的是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號A.能量流動是伴隨著物質(zhì)利用進(jìn)行的B.圖中甲為初級消費者同化的能量，即第二營養(yǎng)級所含有的能量C.該圖

13、不夠完善，缺少甲中因呼吸作用以熱能形式散失的能量D.乙比甲的能量少的原因是甲的遺體、殘骸中的能量被分解者利用而未傳遞下去【解析】選D。能量是單向流動、逐級遞減的，不能循環(huán)利用，是伴隨著物質(zhì)利用而進(jìn)行的，故A項正確；圖中甲是初級消費者的同化量，即第二營養(yǎng)級所含有的能量，故B項正確；該圖不夠完善是因為缺少甲中因呼吸作用以熱能形式散失的能量，故C項正確；乙比甲的能量少的原因是第二營養(yǎng)級通過呼吸作用散失了一部分能量，故D項錯誤。4.(金榜改編預(yù)測)2018年8月3日16時30分在云南省昭通市魯?shù)榭h發(fā)生了6.5級地震。某地出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的自然災(zāi)害，導(dǎo)致此區(qū)域的生態(tài)環(huán)境被破壞。如圖為被毀的區(qū)域在人為干預(yù)下

14、恢復(fù)過程中的能量流動圖(單位：103 kJm-2a-1)。請分析并回答：世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(1)由圖中數(shù)據(jù)可知，生產(chǎn)者固定的能量值為_，肉食動物需補(bǔ)償輸入的能量值為_。在人為干預(yù)下，能量在第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級之間的傳遞效率為_。(2)由圖可知，用于植食動物自身的生長、發(fā)育、繁殖等的能量值是_。營養(yǎng)級較高的生物在這場災(zāi)害中受到的影響較大，理由是。(3) 通常情況下，位于營養(yǎng)級高的生物個體數(shù)量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于營養(yǎng)級低的，主要原因是_?！窘馕觥?1)由圖中數(shù)據(jù)可知，生產(chǎn)者固定的能量包括：自身呼吸消耗、轉(zhuǎn)化為其他形式的能量和熱能；流向下一營養(yǎng)級；殘體、糞便等被分解者分解；未被利用的，所以為(23+70+14

15、+3)103 kJm-2a-1=110103 kJm-2a-1=1.1105 kJm-2a-1；肉食動物同化的能量=頂位肉食動物同化量+熱能+未利用的能量+轉(zhuǎn)向分解者的能量=(0.25+2.1+5.1+0.05)103 kJm-2a-1=7.5103 kJm-2a-1，來源于植食動物的能量為2.5103 kJm-2a-1，則補(bǔ)償輸入的為5103 kJm-2a-1；圖中食物鏈中第二營養(yǎng)級同化的能量是14103 kJm-2a-1，加上補(bǔ)償?shù)哪芰?103 kJm-2a-1，第二營養(yǎng)級的總能量是16103 kJm-2a-1，第三營養(yǎng)級從第二營養(yǎng)級同化的能量是2.5103 kJm-2a-1，所以能量在第

16、二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級之間的傳遞效率為2.516100%=15.6%。(2)第二營養(yǎng)級的總能量是16103 kJm-2a-1，用于呼吸消耗的能量為4103 kJm-2a-1，則用于植食動物自身的生長、發(fā)育、繁殖等的能量值是同化能量-呼吸消耗=16103 kJm-2a-1-4103 kJm-2a-1=12103 kJm-2a-1=1.2104 kJm-2a-1。由圖可知，營養(yǎng)級越高，補(bǔ)償輸入的能量越多，所以營養(yǎng)級較高的生物在這場災(zāi)害中受到的影響較大。 (3)在能量傳遞中由于大量能量以熱能形式散失，故最高營養(yǎng)級獲得的能量最少，位于營養(yǎng)級高的生物個體數(shù)量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于營養(yǎng)級低的。答案：(1)1.1105

17、 kJm-2a-15103 kJm-2a-115.6%(2)1.2104 kJm-2a-1營養(yǎng)級越高，補(bǔ)償輸入的能量越多(3)在食物鏈中能量傳遞逐級遞減，營養(yǎng)級越高，可利用的能量越少角度三生態(tài)金字塔的識別和分析5.(2018武漢模擬)如圖表示某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中、分別代表不同的營養(yǎng)級，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是()A.和是實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵生態(tài)成分B.該圖所示的食物網(wǎng)中只有1條食物鏈：C.E1表示的能量主要是通過光合作用所固定的能量D.能量可在食物鏈中循環(huán)利用【解析】選C。圖中代表生產(chǎn)者，則E1表示的能量主要為生產(chǎn)者通過光合作用固定的能量；、和都代表消費者，實現(xiàn)物質(zhì)循

18、環(huán)的關(guān)鍵生態(tài)成分是生產(chǎn)者和分解者；每一營養(yǎng)級的生物種類可能有很多，該圖所示的食物網(wǎng)可能由很多條食物鏈組成；生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的，能量不能循環(huán)利用。6.用各營養(yǎng)級生物的能量、數(shù)量構(gòu)建的金字塔分別稱為能量金字塔、數(shù)量金字塔。在某一櫟林中，第一營養(yǎng)級生物為櫟樹，第二營養(yǎng)級生物為昆蟲，第三營養(yǎng)級生物為蛙、蜥蜴和鳥，第四營養(yǎng)級生物為蛇。該櫟林?jǐn)?shù)量金字塔的示意圖是()【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞：“營養(yǎng)級”“能量金字塔”“數(shù)量金字塔”。(2)關(guān)鍵知識：能量流動的特點；數(shù)量金字塔不同于能量金字塔?！窘馕觥窟xB。本題主要考查生態(tài)系統(tǒng)中不同營養(yǎng)級生物的數(shù)量關(guān)系。A圖中，根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點是單向流動

19、且逐級遞減可知A項為能量金字塔。B圖中，在數(shù)量金字塔中昆蟲的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于櫟樹的數(shù)量，第三營養(yǎng)級的生物數(shù)量小于昆蟲的數(shù)量，第四營養(yǎng)級的生物數(shù)量小于第三營養(yǎng)級的數(shù)量，故B項為櫟林?jǐn)?shù)量金字塔。C、D圖中各個營養(yǎng)級之間的關(guān)系既不符合能量金字塔也不符合數(shù)量金字塔?！炯庸逃?xùn)練】1.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動的敘述正確的是()A.生產(chǎn)者固定的總能量一定多于消費者和分解者同化的總能量B.消費者糞便被分解者分解表明該營養(yǎng)級的能量流向了分解者C.能量傳遞效率指相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率，而非生物個體D.生態(tài)農(nóng)業(yè)增加了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈，將提高能量傳遞效率【解析】選C。人工魚塘或城市生態(tài)系統(tǒng)，生產(chǎn)者固定的總能量往

20、往要比消費者和分解者同化的總能量少；消費者的糞便被分解者分解，實質(zhì)上是上一營養(yǎng)級的能量流向分解者；能量的傳遞效率是以“營養(yǎng)級”為研究對象而不是個體；能量的利用率通常是流入人類的能量占生產(chǎn)者固定能量的比值，是以“人”為研究對象。生態(tài)農(nóng)業(yè)的特點是豐富了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈，使物質(zhì)和能量得到多級利用，提高了整體的能量利用率。2.某生態(tài)學(xué)家研究一花生實驗田的能量流動情況，實驗期間收獲所有花生植株中葡萄糖量為300 kg，實驗期間花生細(xì)胞呼吸消耗葡萄糖量為100 kg，建立能量流動模型如圖所示(已知1 kg葡萄糖含有能量1.6104 kJ)，分析選項，正確的是()A.該能量流動模型屬于數(shù)學(xué)模型B.模型中

21、a表示花生種群的同化量C.實驗期間輸入花生種群的能量為6.4106 kJD.實驗期間花生種群以熱能形式散失能量為1.6105 kJ【解析】選C。題中的能量流動模型屬于概念模型，A錯誤；模型中花生種群同化量應(yīng)包括a和通過呼吸作用散失的能量，B錯誤；實驗期間輸入花生種群的能量為(300 kg+100 kg)1.6104 kJ/kg=6.4106 kJ，C正確；實驗期間花生種群以熱能形式散失的能量為1.6106 kJ，D錯誤。3.如圖甲表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量錐體圖，P為生產(chǎn)者，Q1為初級消費者，Q2為次級消費者?，F(xiàn)對圖中的各營養(yǎng)級所含有的能量進(jìn)行分類剖析，其中分析不正確的是()(注：圖乙中a、a1、a

22、2表示上一年留下來的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量)A.b+c+d+e為本年度流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B.c1表示初級消費者中被次級消費者同化的能量C.b和d之一可代表生產(chǎn)者傳遞給分解者的能量D.初級消費者產(chǎn)生的糞便中所含的能量是包含在c中的【解析】選D。由圖可知，c、c1分別是生產(chǎn)者流入初級消費者、初級消費者流入次級消費者的能量，即初級消費者、次級消費者同化的能量。b+c+d+e為生產(chǎn)者固定的能量，即本年度流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量；b和d(b1和d1、b2和d2)之一可代表糞便、遺體殘骸等傳遞給分解者的能量；初級消費者產(chǎn)生的糞便中所含的能量屬于生產(chǎn)者同化的能量，應(yīng)包含在b或d中。考點二生態(tài)系

23、統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)及其與能量流動的關(guān)系 【核心知識突破】1.物質(zhì)循環(huán)的概念：2.碳循環(huán)：(1)請寫出圖中各標(biāo)號的名稱：a._；b._；c_；d._；e._；f._。生產(chǎn)者消費者呼吸作用光合作用和化能合成作用呼吸作用化石燃料的燃燒(2)碳的存在形式與循環(huán)形式。在生物群落和無機(jī)環(huán)境間：主要以_形式循環(huán)。在生物群落內(nèi)部：以_形式傳遞。在無機(jī)環(huán)境中：主要以_形式存在。(3)碳進(jìn)入生物群落的途徑：生產(chǎn)者的_和_。CO2含碳有機(jī)物CO2和碳酸鹽光合作用化能合成作用(4)碳返回?zé)o機(jī)環(huán)境的途徑。生產(chǎn)者、消費者的_。分解者的_(實質(zhì)是呼吸作用)。_的燃燒。呼吸作用分解作用化石燃料3.溫室效應(yīng)：(1)形成原因：大量燃燒

24、_，導(dǎo)致大氣中的_含量迅速增加，打破了生物圈中_的平衡。(2)主要影響：導(dǎo)致_，加快極地和高山冰川的融化，導(dǎo)致海平面上升，進(jìn)而對人類和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅?；剂螩O2碳循環(huán)氣溫升高4.能量流動與物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系：(1)區(qū)別：項目能量流動物質(zhì)循環(huán)(以碳循環(huán)為例)形式太陽能_熱能CO2_CO2特點_全球性、循環(huán)性范圍生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級_(全球性)有機(jī)物中的化學(xué)能含碳有機(jī)物單向流動、逐級遞減生物圈(2)聯(lián)系。兩者是同時進(jìn)行的，彼此相互依存，不可分割。物質(zhì)作為能量的_，使能量沿著_流動；能量作為_，使物質(zhì)能夠不斷地在_和_之間循環(huán)往返。載體食物鏈(網(wǎng))動力生物群落無機(jī)環(huán)境【微點警示】物質(zhì)循環(huán)

25、的兩個易錯易混點(1)誤認(rèn)為在生物群落中碳都是以CO2的形式進(jìn)行循環(huán)的：在生態(tài)系統(tǒng)中，碳元素主要以CO2的形式循環(huán)，其含義是指碳元素從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落以及由生物群落返回?zé)o機(jī)環(huán)境是以CO2的形式進(jìn)行的，但在生物群落內(nèi)碳元素則是以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行傳遞的。(2)誤認(rèn)為能量伴隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)：物質(zhì)循環(huán)流動，能量單向流動不循環(huán)，所以不能說能量伴隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)?！久肱姓`】1.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)指的是各種化合物在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間往復(fù)循環(huán)。( )分析：物質(zhì)循環(huán)指的是各種化學(xué)元素在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間往復(fù)循環(huán)。2.無機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)可以通過多種途徑被生物群落反復(fù)利用。( )分析：物質(zhì)循環(huán)是

26、可以反復(fù)利用的，無機(jī)環(huán)境的物質(zhì)可以通過光合作用、化能合成作用等途徑進(jìn)入生物群落。3.光合作用推動碳循環(huán)過程，促進(jìn)了生物群落中的能量循環(huán)。( )分析：能量是單向流動的，不能循環(huán)。4.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的渠道都是食物鏈和食物網(wǎng)，所以物質(zhì)和能量是循環(huán)往復(fù)的。( )分析：物質(zhì)是循環(huán)的，能量是單向流動的。5.物質(zhì)循環(huán)和能量流動是兩個相對獨立的過程。( )分析：物質(zhì)循環(huán)和能量流動是同時進(jìn)行的，彼此相互依存，不可分割。6.如果不按照生態(tài)規(guī)律辦事，亂砍濫伐森林，會影響生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。( )分析：亂砍濫伐森林會打破碳循環(huán)平衡，使大氣中的CO2進(jìn)入生物群落受阻，大氣中的CO2含量明顯增多。7.有光照的

27、條件下，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)才是同時進(jìn)行。 ( )分析：在生態(tài)系統(tǒng)中，不管是否有光照，能量流動和物質(zhì)循環(huán)都是同時進(jìn)行的?！久}案例研析】【典例】(2018天津高考節(jié)選)為研究森林生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)，對西黃松老齡(未砍伐50250年)和幼齡(砍伐后22年)生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)碳庫及年碳收支進(jìn)行測定，結(jié)果見下表，據(jù)表回答： 凈初級生產(chǎn)力：生產(chǎn)者光合作用固定總碳的速率減去自身呼吸作用消耗碳的速率異養(yǎng)呼吸：消費者和分解者的呼吸作用(1)大氣中的碳主要在葉綠體_部位被固定，進(jìn)入生物群落。幼齡西黃松群落每平方米有_克碳用于生產(chǎn)者當(dāng)年的生長、發(fā)育、繁殖，儲存在生產(chǎn)者活生物量中；其中，部分通過生態(tài)系統(tǒng)中_的呼

28、吸作用，部分轉(zhuǎn)變?yōu)樗烙袡C(jī)質(zhì)和土壤有機(jī)碳后通過_的分解作用，返回大氣中的CO2庫。(2)西黃松幼齡群落中每克生產(chǎn)者活生物量的凈初級生產(chǎn)力_(大于/等于/小于)老齡群落。根據(jù)年碳收支分析，幼齡西黃松群落_(能/不能)降低大氣碳總量?！緦彺鸺记伞空J(rèn)真審題獲取關(guān)鍵信息：(2)小題中的每克生產(chǎn)者活生物量的凈初級生產(chǎn)力=凈初級生產(chǎn)力/生產(chǎn)者活生物量?！窘馕觥?1)大氣中的碳在光合作用的暗反應(yīng)中被固定，此過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)；生產(chǎn)者光合作用固定總碳的速率減去自身呼吸作用消耗碳的速率，即為生產(chǎn)者用于生長、發(fā)育、繁殖的量，即凈初級生產(chǎn)力，對應(yīng)表格中的數(shù)據(jù)為360 (g/m2年)；生態(tài)系統(tǒng)中各級消費者攝食后，通過

29、呼吸作用供給生長、發(fā)育、繁殖等過程，動物死亡后其遺體變成土壤有機(jī)碳，再通過分解者的分解作用，返回大氣。(2)由表格中數(shù)據(jù)可知，西黃松老齡群落中每克生產(chǎn)者活生物量的凈初級生產(chǎn)力為470/12 7300.04，而幼齡群落中每克生產(chǎn)者活生物量的凈初級生產(chǎn)力為360/1 4600.25，幼齡群落數(shù)值偏大；幼齡群落中凈初級生產(chǎn)力為360(g/m2年)，小于異養(yǎng)呼吸消耗的390(g/m2年)，故幼齡西黃松群落不能降低大氣碳總量。答案：(1)基質(zhì)360消費者分解者(2)大于不能【核心素養(yǎng)新命題】(1)生命觀念物質(zhì)與能量觀大氣中的碳被固定，進(jìn)入生物群落，簡要敘述該過程中的物質(zhì)變化和能量變化。提示：物質(zhì)變化是大

30、氣中的碳以CO2形式首先被C5固定形成C3，然后C3在ATP和H的作用下形成(CH2O)和C5；能量變化則是儲存在ATP中的活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成儲存在(CH2O)中的穩(wěn)定的化學(xué)能。(2)科學(xué)思維分析與綜合由表格中的數(shù)據(jù)知，西黃松幼齡群落中異養(yǎng)呼吸數(shù)值大于其凈初級生產(chǎn)力，群落還會繼續(xù)向有利的方向發(fā)展嗎？為什么？提示：會。西黃松幼齡群落中異養(yǎng)呼吸數(shù)值大于其凈初級生產(chǎn)力，但其每克生產(chǎn)者活生物量的凈初級生產(chǎn)力大于老齡群落，說明其在繼續(xù)發(fā)展中?！痉椒ㄒ?guī)律】碳循環(huán)過程歸納【考點題組診斷】角度一碳循環(huán)過程分析1.(2018山東省實驗中學(xué)模擬)如圖為某生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖(表示生態(tài)系統(tǒng)的成分，表示相關(guān)過程)，

31、下列敘述正確的是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號()A.圖示的碳循環(huán)路徑是完整的B.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是通過過程實現(xiàn)的C.圖中以CO2的形式進(jìn)行的過程有，以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行的過程有D.圖中由生產(chǎn)者、和構(gòu)成的食物鏈中，能量流動是單向、逐級遞減的【解析】選B。圖中、分別為大氣中CO2庫、初級消費者、次級消費者和分解者。圖中缺少、直接到的碳循環(huán)路徑(第二營養(yǎng)級和第三營養(yǎng)級的呼吸作用)，故A項錯誤；流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者通過(如光合作用)固定的，B項正確；圖中過程以CO2的形式進(jìn)行，過程以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行，C項錯誤；食物鏈中不包括分解者，D項錯誤。2.如圖為生物圈循環(huán)過程示意圖，甲丁表示生態(tài)系統(tǒng)的成

32、分，表示過程。下列敘述正確的是()A.、表示呼吸作用B.和的速率基本相等C.甲丙丁構(gòu)成捕食食物鏈D.、過程中碳以有機(jī)物的形式傳遞【解析】選D。是碳元素進(jìn)入生物群落的光合作用或化能合成作用，、表示呼吸作用，A項錯誤；若碳循環(huán)能保持平衡，則與的和的速率基本相等，B項錯誤；丁是分解者，不能和其他生物構(gòu)成捕食食物鏈，C項錯誤；、是群落內(nèi)部碳的傳遞，以有機(jī)物的形式傳遞，D項正確?！痉椒记伞勘嫖鎏佳h(huán)過程中生態(tài)系統(tǒng)的各成分(1)圖中雙向箭頭代表生產(chǎn)者、大氣中的CO2庫，其中其他所有成分都指向的為大氣中的CO2庫，即C為大氣中的CO2庫，A為生產(chǎn)者。(2)除了C之外，有最多被指向箭頭的為分解者，即B為分解

33、者。(3)三個圖的模式其實一致，復(fù)雜的地方在于消費者的劃分，圖甲中消費者只有D，圖乙中消費者有D、E，圖丙中消費者有D、E、F。(4)圖甲蘊(yùn)含的食物鏈為AD，圖乙蘊(yùn)含的食物鏈為ADE，圖丙蘊(yùn)含的食物鏈為ADEF。3.(2018西安模擬)如圖是某城市人工濕地示意圖，需要補(bǔ)充完善的碳循環(huán)過程包括()【解析】選C。圖中只有生物成分之間及微生物與大氣中CO2間的碳流動過程，缺乏植物和動物與大氣中CO2交換過程，大氣中CO2進(jìn)入生物群落主要依賴于植物的光合作用，生物群落中的碳進(jìn)入大氣主要通過植物、動物和微生物的呼吸作用(圖中已有微生物的分解作用)，故C項正確。4.(教材素材新命題必修3P101圖5-11

34、碳循環(huán)模式圖原創(chuàng))如圖為碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的模式圖，圖中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分，箭頭表示生理過程。請據(jù)圖分析：世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(1)甲、乙、丙、丁分別代表生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的_。(2)碳在甲、乙、丙之間的流動形式是_，在甲(或乙或丙)與丁之間的流動形式是_。(3)圖中字母b、d、f表示的過程分別是_?！窘馕觥?1)甲和丁之間有雙向箭頭，且其他幾種成分都有箭頭指向丁，所以丁為大氣中的CO2庫，甲為生產(chǎn)者；甲和乙都有箭頭指向丙，所以丙為分解者，則乙為消費者。(2)碳在甲、乙、丙之間的流動形式是含碳有機(jī)物，在甲(或乙或丙)與丁之間的流動形式是CO2。(3)b代表光合作用或化能合成作用，d

35、和c代表呼吸作用，f代表微生物的分解作用。答案：(1)生產(chǎn)者、消費者、分解者、大氣中的CO2庫(2)有機(jī)物CO2(3)光合作用或化能合成作用，呼吸作用，微生物的分解作用角度二物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系分析5.(2019皖南模擬)回答下列生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的問題：(1)蝗災(zāi)是草原生態(tài)系統(tǒng)的重大危害之一，通過研究蝗蟲種群數(shù)量變化規(guī)律，可通過相關(guān)措施有效治理蝗災(zāi)，例如：一方面通過改造蝗蟲發(fā)生地的環(huán)境，降低蝗蟲的_；另一方面利用昆蟲信息素誘捕蝗蟲進(jìn)行_防治，該信息素屬于生態(tài)系統(tǒng)的_信息。(2)碳對生物和生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義，就草原生態(tài)系統(tǒng)來說，碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要是以_的形式進(jìn)行。但是，生態(tài)學(xué)

36、家不能以草原生態(tài)系統(tǒng)為單位進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)的研究，試從物質(zhì)循環(huán)特點的角度進(jìn)行解釋，其原因是_。(3)該草原生態(tài)系統(tǒng)中無芒雀麥的覆蓋率較高，如圖是碳元素的流動過程模型，補(bǔ)充完整，并在箭頭上標(biāo)明碳元素流動形式。大氣 無芒雀麥 下一個營養(yǎng)級(4)若該草原上某大型肉食動物的能量有3/4來自食草動物，有1/4來自小型肉食動物，則該大型肉食動物每獲得12 kJ能量，需要植物提供的能量至少為_kJ?！窘馕觥?1)改造蝗蟲發(fā)生地可以降低蝗蟲的K值；另一方面利用昆蟲信息素誘捕蝗蟲防治蝗災(zāi)，屬于生物防治方法，該信息素屬于生態(tài)系統(tǒng)的化學(xué)信息。(2)碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進(jìn)行；從物質(zhì)循環(huán)特點

37、看，物質(zhì)循環(huán)具有全球性，故生態(tài)學(xué)家不能以該生態(tài)系統(tǒng)為單位進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)的研究。(3)無芒雀麥從大氣中固定的碳一部分通過呼吸作用以二氧化碳的形式排出(無芒雀麥通過光合作用產(chǎn)生的二氧化碳也會釋放到大氣中)，一部分流入下一個營養(yǎng)級，還有一部分以有機(jī)物的形式流向分解者，被分解者利用，如圖所示：(4)若大型肉食動物每獲得12 kJ能量，其中有1/4來自小型肉食動物，3/4來自食草動物，則構(gòu)成的食物鏈有2條：植物食草動物大型肉食動物，植物食草動物小型肉食動物大型肉食動物，需要植物提供的能量至少為：121/420%20% 20%+123/420%20%=600 kJ。答案：(1)K值(環(huán)境容納量)生物化學(xué)(2

38、)CO2物質(zhì)循環(huán)具有全球性(3)(4)600【加固訓(xùn)練】1.如圖表示生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的部分過程，其中甲、乙、丙、丁組成生物群落。下列相關(guān)分析錯誤的是()A.增多是溫室效應(yīng)產(chǎn)生的主要原因B.圖中箭頭可以表示碳元素的循環(huán)方向C.甲、乙種間關(guān)系的調(diào)節(jié)還需要信息傳遞的作用D.無機(jī)環(huán)境中的CO2可以來自細(xì)胞呼吸【解析】選A。由圖示可知，甲是生產(chǎn)者，丁是分解者，乙、丙是消費者。溫室效應(yīng)產(chǎn)生的主要原因是化石燃料的大量燃燒；物質(zhì)是循環(huán)的，因此圖示中的箭頭可以表示碳元素的循環(huán)方向；信息傳遞可以調(diào)節(jié)種間關(guān)系；無機(jī)環(huán)境中的二氧化碳可以來自生物的細(xì)胞呼吸，也可以來自化石燃料的燃燒。2.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動主要

39、是通過食物鏈來完成的。下列有關(guān)食物鏈的表述錯誤的是()A.食物鏈?zhǔn)且粭l物質(zhì)轉(zhuǎn)換鏈，也是一條能量傳遞鏈B.食物鏈?zhǔn)且粭l價值增值鏈，設(shè)計食物鏈能使能量被多層次利用C.在人工生態(tài)系統(tǒng)中，設(shè)計食物鏈能提高能量的轉(zhuǎn)化效率D.在人工生態(tài)系統(tǒng)中，增加或延長食物鏈不能提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性【解析】選D。在人工生態(tài)系統(tǒng)中，增加或延長食物鏈能夠提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時獲得更多的產(chǎn)品。3.(2018邯鄲模擬)如圖是生物圈中碳循環(huán)示意圖，下列相關(guān)分析不正確的是()A.生物圈通過碳循環(huán)實現(xiàn)碳元素的自給自足B.a是消費者，c是生產(chǎn)者，各成分間以CO2的形式傳遞碳元素C.對e過度開發(fā)利用會打破生物圈中碳循環(huán)的平衡D.碳的循

40、環(huán)過程需要能量驅(qū)動，同時又是能量的載體【解析】選B。圖中a為消費者，b為分解者，c為生產(chǎn)者，d為大氣中的CO2庫，e為化石燃料；碳元素在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間以CO2的形式循環(huán)，在生物群落內(nèi)部以有機(jī)物的形式傳遞。4.圖1是某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，其中A、B、C、D是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各生物成分，1、2、3、4、5、6表示有關(guān)的生理過程；圖2為該生態(tài)系統(tǒng)中某一食物鏈及部分能量流動情況。下列說法正確的是()A.在圖1中，B、C分別屬于初級消費者、生產(chǎn)者B.圖1中能表示呼吸作用過程的只有2、4、5C.如果A發(fā)生瘟疫，D的數(shù)量將先增加后減少最后趨于穩(wěn)定D.在圖2的食物鏈中，/的值代表兔與狼(生物之間)的能量傳

41、遞效率【解析】選C。圖1中C是生產(chǎn)者，B是分解者，D是初級消費者，A是次級消費者，A錯誤；圖1中的過程3是分解者的分解作用，其實質(zhì)也是呼吸作用，B錯誤；如果次級消費者A因發(fā)生瘟疫而數(shù)量減少，則初級消費者的數(shù)量會增加，增加后會導(dǎo)致生產(chǎn)者數(shù)量減少，D又會因食物減少而數(shù)量減少，最后趨于相對穩(wěn)定狀態(tài)，C正確；圖2中的和代表兔和狼的攝入量而不是同化量，所以/的值不能代表兔與狼(生物之間)的能量傳遞效率，D錯誤。答案速填：1輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失2單向流動3逐級遞減 4載體5動力 6生物群落 7全球性8生物圈9最有效10 能量流動第4課能量之源光與光合作用(二) 考點一環(huán)境因素對光合作用強(qiáng)度的影響及應(yīng)用

42、【核心知識突破】1.光合作用強(qiáng)度：(1)概念：是指植物在單位時間內(nèi)通過光合作用制造_的數(shù)量。糖類(2)其他表示方法：單位時間內(nèi)通過光合作用_的數(shù)量。單位時間內(nèi)通過光合作用_的數(shù)量。消耗的CO2產(chǎn)生的O22.光照強(qiáng)度：(1)原理：光照強(qiáng)度通過直接影響_反應(yīng)，進(jìn)而影響光合作用強(qiáng)度。光(2)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型：曲線模型：表達(dá)式模型：實際光合速率=_。表觀(凈)光合速率+呼吸速率(3)曲線解讀：代謝過程細(xì)胞氣體交換圖解A點只有_ AB段光合作用強(qiáng)度_細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 B點光補(bǔ)償點：光合作用強(qiáng)度_細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 細(xì)胞呼吸不再增加(4)應(yīng)用：增加光照強(qiáng)度促進(jìn)光合作用：溫室中適當(dāng)_以提高作物的光合作用強(qiáng)度。依據(jù)植物的特

43、點合理利用光能：陰生植物光補(bǔ)償點和光飽和點均較陽生植物_，可采用陰生植物與陽生植物_的方式以合理利用光能。增加光照強(qiáng)度低間作3.CO2濃度：(1)原理：CO2直接影響_，進(jìn)而影響_。(2)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型：暗反應(yīng)光反應(yīng)(3)模型解讀：代謝過程A點細(xì)胞只進(jìn)行細(xì)胞呼吸AB段光合作用強(qiáng)度_細(xì)胞呼吸強(qiáng)度B點CO2補(bǔ)償點：光合作用強(qiáng)度=細(xì)胞呼吸強(qiáng)度B點后光合作用強(qiáng)度_細(xì)胞呼吸強(qiáng)度C點CO2飽和點：增加CO2濃度，光合作用強(qiáng)度_不再增加(4)應(yīng)用。大田生產(chǎn)：應(yīng)“正其行，通其風(fēng)”或增施_。溫室栽培：人工增加_、增施農(nóng)家肥或與動物圈舍聯(lián)通等。農(nóng)家肥CO24.溫度：(1)原理：溫度通過影響_進(jìn)而影響光合作用強(qiáng)度。(

44、2)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型：酶的活性(3)模型解讀。光合作用強(qiáng)度和細(xì)胞呼吸強(qiáng)度都受溫度的影響。與_有關(guān)的酶對溫度更為敏感。(4)應(yīng)用。白天：適當(dāng)提高溫度以_。光合作用提高光合作用強(qiáng)度夜間：適當(dāng)降低溫度以_，減少有機(jī)物的消耗。降低細(xì)胞呼吸強(qiáng)度5.水：(1)原理：直接影響：水是光合作用的_，含水量越高，細(xì)胞代謝越旺盛。間接影響：植物缺水會導(dǎo)致_，CO2供應(yīng)不足，影響光合作用速率。(2)應(yīng)用：合理灌溉。原料氣孔關(guān)閉6.礦質(zhì)元素：(1)原理：礦質(zhì)元素是參與光合作用的許多重要化合物的_，缺乏會影響光合作用的進(jìn)行。例如，N是酶的組成元素，N、P是ATP的組成元素，Mg是葉綠素的組成元素等。組成成分(2)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型

45、： (3)模型解讀：在一定濃度范圍內(nèi)，增大必需礦質(zhì)元素的供應(yīng)，可提高光合作用強(qiáng)度。超過一定濃度后，會因_過高而降低植物光合作用強(qiáng)度。土壤溶液濃度(4)應(yīng)用：在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，根據(jù)植物的需肥規(guī)律，適時、適量地增施肥料，可以提高作物的光合作用強(qiáng)度。7.綜合因素：(1)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型： 圖中：a.高CO2濃度，b.中CO2濃度，c.低CO2濃度。 高光強(qiáng)，中光強(qiáng)，低光強(qiáng)。(2)模型解讀：P點之前，限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子，依次為_、_和溫度。Q點之后橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的主要因素，此時的主要影響因素依次為溫度、_和_。光照強(qiáng)度光照強(qiáng)度CO2濃度光照強(qiáng)度(3)應(yīng)用：有機(jī)肥中的

46、有機(jī)物被土壤中的微生物分解成各種礦質(zhì)元素，增加了土壤的肥力，另外還釋放出熱量和CO2，增加了大棚內(nèi)的溫度和CO2濃度，有利于光合作用的進(jìn)行?！疚Ⅻc警示】對光合作用強(qiáng)度的三點認(rèn)識(1)光合作用強(qiáng)度高光能利用率高：其他條件相同的情況下，光合作用強(qiáng)度越高，光能利用率越高。光能利用率除受光合作用強(qiáng)度的影響外，還受光合作用時間和光合作用面積的影響。(2)影響光合作用強(qiáng)度的因素：外因：包括光照強(qiáng)度、溫度、CO2濃度等。內(nèi)因：包括酶的活性和數(shù)量、色素的種類和數(shù)量、五碳化合物的含量等。(3)多因素對光合作用強(qiáng)度的影響：不同因素的作用具有互補(bǔ)效應(yīng)。如當(dāng)光照強(qiáng)度降低時，可通過增加CO2濃度補(bǔ)償。不同條件下關(guān)鍵影響

47、因素不同。如其他條件適宜，CO2達(dá)到飽和點，此時限制因素最可能是五碳化合物的含量?！久}案例研析】【典例】 (2018全國卷)甲、乙兩種植物凈光合速率隨光照強(qiáng)度的變化趨勢如圖所示。回答下列問題：(1)當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時，甲、乙兩種植物中，對光能的利用率較高的植物是_。(2)甲、乙兩種植物單獨種植時，如果種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的植物是_，判斷的依據(jù)是_。(3)甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是_。(4)某植物夏日晴天中午12：00時葉片的光合速率明顯下降，其原因是進(jìn)入葉肉細(xì)胞的_(填“O2”或“CO2”)不足?！緦彺鸺记伞?1)題干中關(guān)鍵信息不要忽略：種植密度過大，植株接受

48、的光照強(qiáng)度減弱。林下光照強(qiáng)度較弱，適合種植陰生植物。夏日晴天中午12：00，光照強(qiáng)度過強(qiáng)，氣孔關(guān)閉，CO2供應(yīng)不足。(2)讀懂曲線圖的關(guān)鍵信息：甲植物凈光合速率為0時所需的光照強(qiáng)度大于乙。當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時，甲植物的凈光合速率大于乙。【解析】本題考查光合作用的基本過程和影響因素。(1)當(dāng)光照強(qiáng)度大于a時，甲的凈光合速率比乙的高，因此對光能的利用率較高的植物是甲。(2)光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大。(3)乙植物在低光照強(qiáng)度下的凈光合速率大于甲，所以乙更適合在林下(低光照條件)種植。(4)夏日晴天中午12

49、：00時溫度過高，部分氣孔關(guān)閉，進(jìn)入葉肉細(xì)胞的CO2不足。答案：(1)甲(2)甲光照強(qiáng)度降低導(dǎo)致甲植物凈光合速率降低的幅度比乙大，種植密度過大，植株接受的光照強(qiáng)度減弱，導(dǎo)致甲植物凈光合速率下降幅度比乙大(3)乙(4)CO2【高考長句應(yīng)答特訓(xùn)】(1)甲、乙兩種植物中，更適合在林下種植的是_，原因是_。 乙乙植物在低光照強(qiáng)度下的凈光合速率大于甲(2)某植物夏日晴天中午12：00時葉片的光合速率明顯下降，葉肉細(xì)胞內(nèi)ATP的含量_(填“增加”“減少”或“不變”)，原因是_。增加氣孔關(guān)閉，CO2減少，暗反應(yīng)減弱，ATP消耗減少，而短時間內(nèi)光反應(yīng)正常【考點題組診斷】角度一單因素對光合作用的影響1.(201

50、9長沙模擬)如圖，原來置于黑暗環(huán)境中的綠色植物移到光下后，CO2吸收量發(fā)生了改變。據(jù)圖判斷下列敘述中正確的是()A.曲線AB段表示綠色植物呼吸強(qiáng)度減慢B.曲線BC段表示綠色植物僅進(jìn)行光合作用C.B點時植物既進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行細(xì)胞呼吸D.整段曲線表明，隨光照強(qiáng)度增加，光合速率增加，呼吸速率也增加【解析】選C。曲線AB段表示隨著光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，二氧化碳的釋放量逐漸減小，而不代表細(xì)胞呼吸強(qiáng)度改變，A錯誤；曲線BC段表示光照強(qiáng)度較高，綠色植物光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，植物表現(xiàn)為釋放CO2，B錯誤；B點表示綠色植物光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度，植物表現(xiàn)為既不吸收CO2也不釋放CO2，C正確；由曲

51、線可知，隨光照強(qiáng)度遞增，光合作用增強(qiáng)，但達(dá)到一定程度時，光合作用強(qiáng)度不再隨之變化，在整個過程中不能確定呼吸速率的變化，D錯誤?！局R總結(jié)】影響光合作用因素的分析(1)內(nèi)因：酶的數(shù)量與活性、色素含量等。(2)外因：CO2濃度、溫度、光照強(qiáng)度等。(3)在達(dá)到光合作用光飽和點(或CO2飽和點)以前，影響光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度(或CO2濃度)。2.(2018淄博模擬)在天氣晴朗的夏季，將用全素營養(yǎng)液培養(yǎng)的植株放入密閉的玻璃罩內(nèi)放在室外進(jìn)行培養(yǎng)。每隔一段時間用CO2濃度檢測儀測定玻璃罩內(nèi)CO2濃度，繪制成如圖所示的曲線(水平虛線表示實驗開始時玻璃罩內(nèi)CO2濃度)。據(jù)圖得出的判斷不正確的是()A.d

52、點和h點表示光合速率等于呼吸速率B.bc段和ab段曲線斜率差異可能主要是由溫度造成的C.光合速率最大值可能出現(xiàn)在h點D.呼吸速率最小值可能出現(xiàn)在b點【解析】選C。圖中d點和h點，玻璃罩內(nèi)的CO2濃度達(dá)到平衡，此時光合速率等于呼吸速率；在夜間只進(jìn)行細(xì)胞呼吸，但是ab段上升速率快，而bc段變緩，這是由于早晨溫度較低，細(xì)胞呼吸減弱；h點時光合作用積累的有機(jī)物最多，但光合速率不是最大；b點之前，CO2增加的速率快，b點之后，CO2增加的速率慢，因此呼吸速率最小值可能出現(xiàn)在b點。3.(金榜原創(chuàng)預(yù)測)為了研究溫度對玉米幼苗生長的影響，某研究小組進(jìn)行了如下實驗：將若干組等量的、生長狀況一致的玉米幼苗，白天給

53、予26 的恒定溫度，不同實驗組給予不同的夜溫，其他條件相同且適宜。結(jié)果如圖1所示。將同一批玉米幼苗分別置于恒定的不同溫度下培養(yǎng)，其他培養(yǎng)條件相同，光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系如圖2所示。下列有關(guān)敘述正確的是()世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號A.A點時玉米幼苗相對生長速率較低的主要原因是夜溫太低B.玉米幼苗生長的最適溫度組合是日溫26 、夜溫20 C.玉米幼苗夜間生長所需的能量由線粒體提供D.15 時玉米幼苗的光合作用強(qiáng)度高于10 【解析】選A。由圖可知，A點時玉米幼苗相對生長速率較低的主要原因是夜溫太低，A正確；由于缺少其他日溫的實驗作對照，因此不能確定最適日溫是26 ，B錯誤；玉米幼苗夜間生長主要通過有

54、氧呼吸獲取能量，因此其所需的能量由線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)提供，C錯誤；由圖可知，光照強(qiáng)度較低時，15 時玉米幼苗的光合作用強(qiáng)度低于10 ，D錯誤。角度二多因素對光合作用的綜合影響4.(2017天津高考)某突變型水稻葉片的葉綠素含量約為野生型的一半，但固定CO2酶的活性顯著高于野生型。如圖顯示兩者在不同光照強(qiáng)度下的CO2吸收速率。敘述錯誤的是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號()A.光照強(qiáng)度低于P時，突變型的光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型B.光照強(qiáng)度高于P時，突變型的暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型C.光照強(qiáng)度低于P時，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度D.光照強(qiáng)度高于P時，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是CO2濃度【解析】選D。

55、題圖中光照強(qiáng)度低于P時，突變型CO2吸收速率低于野生型，原因是突變型葉綠素含量較低，吸收光的能力較弱，光反應(yīng)強(qiáng)度低于野生型，A項正確；光照強(qiáng)度高于P時，突變型CO2吸收速率大于野生型，原因是突變型固定CO2酶的活性顯著高于野生型，導(dǎo)致暗反應(yīng)強(qiáng)度高于野生型，B項正確；光照強(qiáng)度低于P時，突變型光合速率隨光照強(qiáng)度的增加而增加，限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素是光照強(qiáng)度，C項正確；光照強(qiáng)度高于P時，在達(dá)到光飽和點以前，突變型光合速率仍隨光照強(qiáng)度的增加而增加，此時限制突變型光合速率的主要環(huán)境因素仍是光照強(qiáng)度，D項錯誤?！痉椒记伞壳€圖中限制因素的判斷方法(1)曲線上升階段：縱坐標(biāo)隨橫坐標(biāo)增加而增加，限

56、制因素為橫坐標(biāo)代表的物理量(橫坐標(biāo)為時間時，限制因素不是時間，而是隨時間變化而變化的溫度或光照等環(huán)境因素)。(2)曲線水平階段：縱坐標(biāo)不再隨橫坐標(biāo)增加而增加，限制因素為橫坐標(biāo)以外的物理量。5.(2019武漢模擬)如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述中正確的是世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號()A.t1t2，葉綠體類囊體膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多B.t2t3，暗反應(yīng)限制光合作用，若在t2時刻增加光照，光合速率將再提高C.t3t4，光照強(qiáng)度不變，光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強(qiáng)的結(jié)果D.t4后短暫時間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C

57、3還原后的直接產(chǎn)物含量降低【解析】選D。水光解釋放O2發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，而不是葉綠體基質(zhì)，A錯誤；t2t3光照充足且恒定，限制光合速率的因素為CO2濃度，若增加光照，光合速率不會提高，B錯誤；t3t4，暗反應(yīng)增強(qiáng)，一定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化，H和ATP不再積累，導(dǎo)致光反應(yīng)速率加快，C錯誤；突然停止光照，光反應(yīng)減弱甚至停止，類囊體薄膜上ATP合成受阻，ATP含量減少，ADP和Pi含量升高，被還原的C3減少，所以直接產(chǎn)物C5含量降低，D正確。6.(教材素材新命題必修1 P108思維拓展)哈密瓜盛產(chǎn)于新疆的哈密地區(qū)。在哈密地區(qū)農(nóng)作物生長季節(jié)里，陽光充沛、晝夜溫差大。分析回答：(1)從

58、影響哈密瓜生長的環(huán)境因素分析，哈密瓜特別甜的原因是_。(2)如果你的家鄉(xiāng)想種哈密瓜并使瓜甜，僅從光合作用的角度分析，你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)采取的措施有_?！窘馕觥?1)哈密地區(qū)位于我國的高緯度地區(qū)(夏季的白天長)，陽光充足，而且光照強(qiáng)，所以哈密瓜植株的葉片進(jìn)行光合作用的時間長，光合作用的強(qiáng)度大，積累的糖類自然就會很多。哈密地區(qū)夜間溫度比較低，哈密瓜植株的細(xì)胞呼吸相對比較弱，消耗的糖類物質(zhì)就會比較少。這樣，哈密瓜內(nèi)積存的糖類比較多。哈密瓜細(xì)胞內(nèi)的糖類在有關(guān)酶的催化作用下，最終轉(zhuǎn)化成果糖和葡萄糖，所以哈密瓜特別甜。(2)如果自己的家鄉(xiāng)想種植哈密瓜并使瓜甜，就要模仿哈密地區(qū)的自然條件，創(chuàng)造類似的生態(tài)環(huán)境，如采取

59、白天適當(dāng)增加光照時間和光照強(qiáng)度，夜間適當(dāng)降低溫度等措施。答案：(1)白天溫度高，光照強(qiáng)，哈密瓜光合作用強(qiáng)，積累的有機(jī)物較多；夜間溫度低，哈密瓜細(xì)胞呼吸較弱，消耗的有機(jī)物較少，一晝夜積累的有機(jī)物較多(2)增加光照強(qiáng)度、延長光照時間等【加固訓(xùn)練】為研究長期鹽堿脅迫對辣椒葉綠素的影響，科研人員將辣椒幼苗放入鹽堿溶液進(jìn)行處理，一段時間后測定辣椒的相關(guān)數(shù)據(jù)和生長情況如下表。請思考并回答相關(guān)問題：辣椒葉綠素種類及比例a+b(mg/g)ab在鹽堿溶液環(huán)境中0.571.21在非鹽堿溶液環(huán)境中1.3831(1)提取辣椒葉綠素要使用無水乙醇，還需要加入適量的_，迅速研磨，過濾得到提取液。(2)分析以上圖表，該實驗

60、的因變量是_，能影響因變量的無關(guān)變量有_(至少寫出兩個)。(3)分析以上圖表，長期生長在鹽堿溶液環(huán)境中，對辣椒_(填“葉綠素a”或“葉綠素b”)的影響較大，導(dǎo)致光反應(yīng)減弱，合成的_減少。同時，構(gòu)成氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞發(fā)生滲透失水，氣孔關(guān)閉，使氣孔導(dǎo)度下降，直接導(dǎo)致_減弱，降低光合作用速率。(4)加入CaCl2溶液后，氣孔導(dǎo)度部分恢復(fù)，對葉綠素含量變化的影響也與此類似，這說明_?！窘馕觥?1)可用無水乙醇提取色素，同時加入適量的二氧化硅是為了研磨充分，加碳酸鈣是為了保護(hù)色素在研磨過程中不被破壞。(2)實驗結(jié)果顯示的是氣孔導(dǎo)度和葉綠素含量及比例的變化，即因變量。無關(guān)變量包括影響辣椒生長的環(huán)境因素，如光照